Приложение А
(справочное)

Рекомендуемые марки стали (толстолистовой прокат) для основных конструкций групп А и Б

Таблица А.1

Приложение Б
(рекомендуемое)

Стационарные крыши из алюминиевых сплавов

Б.1 Область применения

Б.1.1 Настоящее приложение устанавливает основные требования к проектированию, изготовлению, монтажу и испытанию крыш из алюминиевых сплавов (далее - крыши из алюминия) для новых и существующих резервуаров, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов.

Б.2 Типы крыш из алюминия

Б.2.1 На резервуарах для хранения нефти и нефтепродуктов используются следующие типы каркасных крыш из алюминия:

- сферическая сетчатая;

- коническая или сферическая с радиальными балками и настилом.

Б.3 Общие требования к применению алюминиевых крыш

Б.3.1 Новые резервуары

Б.3.1.1 Сферические сетчатые крыши применяют для резервуаров с понтоном (РВСП).

Б.3.1.2 Конические и сферические крыши с радиальными балками применяются для резервуаров РВС.

Б.3.2 Существующие резервуары

Применение алюминиевых крыш при реконструкции существующих резервуаров должно быть основано на анализе технического состояния конкретного резервуара, соответствующего требованиям настоящего стандарта.

Б.4 Материалы

Б.4.1 Выбор марок алюминия проводят в зависимости от температур эксплуатации, технологии изготовления и монтажа алюминиевых крыш с учетом механических свойств, физических характеристик материалов и степени агрессивности коррозионной среды.

Б.4.2 Применяемые в конструкциях крыш алюминиевые прессованные профили и листы по химическому составу должны соответствовать требованиямГОСТ 4784.

Б.4.3 Прессованные профили из алюминия по своим техническим характеристикам должны соответствовать ГОСТ 8617, а ленты из алюминия -ГОСТ 13726.

Б.4.4 Несущий каркас крыши должен изготавливаться из прессованных профилей из алюминиевых сплавов общего назначения нормальной и (или) повышенной прочности в закаленном и искусственно состаренном состоянии. Рекомендуемые сплавы - АД33, АД31, АМг6, АМг5.

Настил крыши рекомендуется изготавливать из сплава АМц, АМг2, АМг3.

Б.4.5 Не допускается использовать алюминиевые сплавы с содержанием магния более 3 %, если температура эксплуатации выше 65 °С.

Б.4.6 Уплотнительные резинотехнические материалы и герметики для крыш должны обладать эластичностью и стойкостью к климатическим воздействиям (озона, ультрафиолетовых лучей) с сохранением своих свойств за весь период эксплуатации и быть совместимыми с газами и парами, выделяющимися из продукта в резервуаре.

Б.4.7 Крышки световых люков в крышах рекомендуется изготавливать из акрилового или поликарбонатного стекла с толщиной не менее 6 мм.

Б.4.8 Крепежные детали и болты

Б.4.8.1 Соединение конструктивных элементов алюминиевой крыши должно производиться при помощи следующих крепежных изделий:

- болтов из алюминиевых сплавов АМг5п, АВТ1, аустенитных сталей типа Х18Н10Т;

- высокопрочных стальных болтов, гаек и шайб к ним;

- стальных болтов с обжимными кольцами (лок-болты);

- самонарезающих винтов с шестигранной головкой из углеродистой и высоколегированных аустенитных сталей типа Х18Н10Т;

- заклепок из алюминиевых сплавов.

Б.4.8.2 Для соединений с использованием крепежных изделий из углеродистых сталей необходимо предусматривать мероприятия по защите их от контактной коррозии (установка диэлектрических прокладок, нанесение кадмиевых, цинковых или алюминиевых покрытий термодиффузионным или гальваническим способом). Крепление элементов из алюминия к стальным элементам резервуара необходимо выполнять крепежными деталями из нержавеющей аустенитной стали.

Б.4.8.3 Соединительные крепежные детали крыш не должны проходить сквозь элементы настила.

Б.5 Общие требования к конструкции

Б.5.1 Купольная крыша из алюминия должна опираться на горизонтальное опорное кольцо стенки резервуара. Конструкция узла опирания купола на стенку должна обеспечивать возможность температурного перемещения крыши и стенки резервуара.

Б.5.2 Максимальный радиус сферической крыши должен равняться 1,5 Д, минимальный - 0,8 Д, где Д - диаметр резервуара.

Б.5.3 Угол наклона образующей конической крыши рекомендуется принимать в пределах от 4,7° до 9,5°.

Б.5.4 Для резервуаров диаметром до 9 м могут применяться конические крыши с углом наклона к горизонтальной плоскости в пределах от 15° до 30°.

Б.5.5 Крепление стержней сетчатой крыши в узлах следует осуществлять накладками на болтах класса прочности не ниже 10,9 или болтах с обжимными кольцами (лок-болтах), расстояние между болтами - по [29], число болтов определяют расчетом.

Б.5.6 Для балок каркаса конической крыши следует применять прессованные профили двутаврового или коробчатого сечения.

Б.5.7 Толщина панелей обшивки должна быть не менее 1,2 мм. Сварку панелей обшивки конических крыш выполняют встык на предприятии-изготовителе; нахлесточные соединения не допускаются.

Б.5.8 В местах размещения патрубков люков в панели обшивки крыши должен устанавливаться бордюр высотой не менее 100 мм, препятствующий попаданию атмосферных осадков в резервуар.

Б.5.9 Элементы из алюминиевого сплава должны быть изолированы от элементов из углеродистой стали с использованием прокладок из аустенитной нержавеющей стали или эластомерных прокладок, если заказчик не устанавливает другой метод изоляции.

Б.5.10 Крепление каркаса сферической крыши к опорному кольцу стенки резервуара должно выполняться по одной из следующих схем:

- с использованием шарнира в зоне опирания;

- с использованием скользящей опоры между элементом каркаса и опорным кольцом через прокладку. Горизонтальные нагрузки в каркасе купола должны восприниматься распорным кольцом крыши.

Б.5.11 Вентилирование надпонтонного пространства РВСП должно осуществляться через отверстия, расположенные под свесом настила крыши за пределами опорного кольца стенки резервуара, и (или) вентиляционные патрубки, расположенные на крыше резервуара.

Б.5.12 Крепление каркаса конической крыши к стенке резервуара выполняется аналогично креплению стальных крыш с использованием несущих накладок из аустенитных сталей.

Алюминиевый настил конической крыши должен крепиться к верхнему обвязочному уголку стенки герметично с использованием диэлектрических прокладок.

Б.6 Расчет стационарных крыш из алюминия

Б.6.1 Алюминиевые конструкции купольной крыши должны рассчитываться как единые пространственные системы с учетом факторов, определяющих напряженное и деформированное состояние, геометрической и физической нелинейности, пластических свойств материалов в соответствии с требованиями, установленными стандартами для выбранных материалов.

Б.6.2 Прочность и устойчивость элементов конструкций рассчитывают в соответствии с [29] иГОСТ 27751.

Б.6.2.1 При расчете стенки резервуара необходимо учитывать монтажные нагрузки на стенку, прилагаемые при сборке и подъеме купола в проектное положение.

Б.6.2.2 При расчете алюминиевых конструкций крыш следует учитывать коэффициенты влияния изменения температуры γ_t и условий работы (γ_c = 0,9), а также коэффициент надежности по ответственности γ_n.

Б.6.3 Нормативные и расчетные значения нагрузок следует определять по[3] и разделу 7 настоящего стандарта.

Б.6.4 Расчетные характеристики материалов и соединений следует принимать по [29].

В.6.5 Значения физических характеристик алюминиевых сплавов - в соответствии с [29], таблица 2, приложение 1.

Б.6.6 Основные положения методики расчета

Б.6.6.1 Расчет проводят методом конечных элементов в геометрически нелинейной постановке. Для крыш диаметром менее 30 м расчет допускается выполнять в геометрически линейной постановке.

Б.6.6.2 При включении в схему расчетов тонкостенных панелей следует учитывать потерю их устойчивости в направлении сжимающих усилий.

Б.7 Оборудование на крыше резервуара

Оборудование, включая технологическое, располагаемое на алюминиевой крыше, должно обеспечивать безопасную эксплуатацию резервуара и соответствовать требованиям приложения В.

Б.8 Требования к изготовлению и монтажу

Б.8.1 Все элементы алюминиевых крыш должны быть изготовлены и проконтролированы в заводских условиях в соответствии с требованиями проектной документации и настоящего стандарта (см. раздел 6).

Б.8.2 Максимальный объем сварочных работ при изготовлении отправочных марок щитовой конической и каркасной крыш должен быть выполнен в заводских условиях с применением аттестованных технологий и оборудования.

Б.8.3 Работы по сборке и монтажу крыш должны проводиться в соответствии с рабочей документацией, ППР и требованиями раздела 7.

Б.9 Испытание алюминиевых крыш

Б.9.1 Испытание сферических сетчатых крыш проводят на водонепроницаемость орошением водой. Ввиду возможных коррозионных последствий следует уделять внимание качеству воды и длительности орошения. Если не оговорено иное, следует использовать питьевую воду. Появление воды с внутренней стороны купола свидетельствует о водопроницаемости купола. При испытании должна быть исключена конденсация атмосферной влаги на внутренней поверхности купола.

Б.9.2 Испытание конических и сферических каркасных и (или) щитовых крыш проводят в процессе гидравлического испытания резервуара созданием рабочего избыточного давления и выдержкой под этим давлением в течение 15 мин. Сварные соединения должны быть проверены на герметичность пузырьковым методом (см.ГОСТ 25136) способом обмыливания.

Б.9.3 В составе проектов КМ и ППР должны быть разработаны программа и методика испытаний.

Б.10 Указания по эксплуатации

В состав проекта алюминиевой крыши должно быть включено руководство по эксплуатации, в котором приводят основные технические данные, устройство, техническое обслуживание и меры безопасности при эксплуатации.

Приложение В
(рекомендуемое)

Оборудование для безопасной эксплуатации резервуаров

В.1 Общие требования

В.1.1 Комплект оборудования для безопасной эксплуатации резервуара с привязкой к проекту КМ должен быть разработан в проекте «Оборудование резервуара», выполненном специализированной (технологической) проектной организацией.

В.1.2 Для обеспечения безопасной эксплуатации резервуара (в зависимости от конструкции, назначения, технологического процесса хранения продукта) в комплект оборудования должно входить:

- дыхательное оборудование;

- вентиляционное оборудование;

- оборудование для аварийной вентиляции при взрыве и пожаре;

- заземление;

- молниезащита;

- защита электроустановок;

- система защиты инертным газом;

- оборудование для охлаждения резервуара при пожаре;

- оборудование для тушения пожара в резервуаре;

- защита от выброса горящей жидкости из резервуара;

- контрольно-измерительные приборы.

В.1.3 Марки и типы оборудования и аппаратуры должны соответствовать требованиям проектной документации на конкретный резервуар, вид хранимого продукта и технологическую операцию.

В.1.4 Оборудование, устанавливаемое на резервуаре, по исполнению и категории условий эксплуатации в зависимости от воздействия климатических факторов внешней среды должно по своему исполнению и категории соответствовать требованиямГОСТ 15150.

В.1.5 Задание на проектирование резервуара должно предусматривать определение категории взрывоопасности резервуара как технологического блока в соответствии с [30], [31].

Категорию безопасности резервуара следует использовать для уточнения его конструктивного исполнения и приборного оснащения, а также при привязке его к площадке строительства и эксплуатации.

В.2 Дыхательное оборудование

В.2.1 Для РВС необходимо предусмотреть установку дыхательных клапанов и патрубков, обеспечивающих проектные значения избыточного давления и вакуума при наполнении и опорожнении резервуара, а также при изменении температуры газовой среды в резервуаре.

В.2.2 Пропускная способность дыхательных клапанов и патрубков должна быть равна производительности наполнения и опорожнения резервуара с учетом выделения газов и паров из поступающего в резервуар продукта.

В.2.3 В резервуаре с нормально закрытыми дыхательными клапанами, за исключением периодов срабатывания на избыточное давление и вакуум, а также на дыхательных патрубках установка огнепреградителей не требуется, но может быть предусмотрена по требованию заказчика.

В.3 Вентиляционное оборудование

С целью обеспечения взрывобезопасной концентрации газовой смеси в надпонтонном пространстве РВСП необходимо предусмотреть не менее четырех вентиляционных отверстий на периферии крыши или стенке резервуара общей площадью не менее 0,06 м² на 1 м диаметра резервуара, расположенных по периметру на расстоянии не более 10 м друг от друга, и одного площадью не менее 0,03 м² в наиболее высокой точке крыши. Вентиляционные проемы должны быть закрыты сеткой из нержавеющей стали с ячейкой 10×10 мм и кожухами для защиты от атмосферных осадков.

Установка огнепреградителей на вентиляционных отверстиях не допускается.

В вентиляционной системе РВСП не допускается использование традиционных вентиляционных патрубков (типа ПВ и т.п.), не обладающих аэродинамическим качеством для обеспечения аэрации газового пространства резервуара.

В.4 Аварийное вентилирование

В.4.1 Для безопасного (без разрушения корпуса резервуара) сброса внутреннего избыточного давления при взрыве или пожаре предусматривают создание «слабого узла» соединения настила стационарной крыши со стенкой резервуара или установку аварийных клапанов.

В.4.2 «Слабый узел» соединения настила крыши со стенкой должен обеспечивать частичный или полный отрыв настила крыши от стенки резервуара и быстрый сброс избыточного давления, предотвращая разрушение стенки и узла крепления стенки с днищем, а также разлив продукта в обвалование.

Катет углового шва приварки настила крыши должен быть равен 4 мм.

В.4.3 Аварийные клапаны должны быть отрегулированы по избыточному давлению на 10% выше проектных значений для дыхательных клапанов.

В.5 Система инертирования

Для защиты от образования и взрыва взрывопожароопасной паровоздушной смеси в газовом пространстве резервуара допускается применять защиту резервуара азотом или иным инертным газом (азотная защита, инертирование). Система инертирования должна иметь технико-экономическое обоснование и применяться в следующих случаях:

- хранимый продукт требует защиты от окисления;

- возникновение аварийно-пожарной ситуации повлечет за собой реальную угрозу жизни людей и экологии региона;

- в случае требования определенной категории взрывоопасности резервуара;

- для РВС объемом 30000 м³ и более - хранение нефти и обводненного мазута, склонных к прогреву и выбросу при горении.

В.6 Электроустановки

Электроустановки (оборудование, электропроводку) на резервуарах необходимо проектировать для взрывоопасных и пожароопасных зон в соответствии с действующими нормативными документами.

В.7 Молниезащита

В.7.1 Молниезащита резервуара - по [32] и/или [33].

В.7.2 Надежность защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) устанавливается в пределах 0,9-0,99 в зависимости от категории склада нефтепродуктов (см. таблицу В.1).

Таблица В.1 - Уровень и надежность защиты Р_з в зависимости от типа резервуара, хранимого продукта и вместимости склада

В.7.3 Защиту от ПУМ уровня защитыI илиII необходимо обеспечивать отдельно стоящими молниеотводами, токоотводы которых не должны иметь контакта с резервуаром.

При уровне защитыIIIмолниеприемник допускается устанавливать на резервуаре, сечение которого должно быть не менее 50 мм².

В.7.4 Расчет молниеотводов выполняют, исходя из требуемого уровня защиты, по[32].

В зону защиты молниеотводов должны входить резервуар и оборудование на крыше, а также:

- для РВСПК (РВСПДК) - пространство высотой 5 м от уровня ЛВЖ в кольцевом зазоре;

- для РВС с ЛВЖ при уровнях защиты I и II - пространство над каждым дыхательным клапаном, ограниченное полусферой радиусом 5 м.

В.7.5 Защита от вторичных проявлений молнии обеспечивается заземлением резервуара (см. В.8).

В.8 Заземление резервуара

В.8.1 Для предотвращения опасного накопления статического электричества резервуар должен иметь заземление.

В.8.2 Между плавающей крышей, понтоном и корпусом резервуара необходимо устанавливать не менее двух гибких токопроводящих перемычек.

В.8.3 Токоотводы для соединения нижнего пояса стенки резервуара с заземлителями в зависимости от требуемого уровня защиты должны равномерно располагаться по периметру резервуара на расстоянии не менее:

- уровеньI- 10 м;

- уровень II - 15 м;

- уровень III -20 м.

В.8.4 Сечение токоотвода должно быть: стального - не менее 50 мм², медного - не менее 16 мм². Заземлитель должен иметь сечение не менее 80 мм².

Соединение токоотвода и заземлителя выполняют на сварке или на латунных болтах. Импульсное сопротивление каждого соединения (стенка-токоотвод-заземлитель) должно быть не более 50 Ом.

В.9 Оборудование для тушения пожара в резервуаре

В.9.1 Системы пожаротушения с установкой на резервуаре стационарного или полустационарного оборудования для пожаротушения, а также использование передвижной пожарной техники должны обосновываться и разрабатываться генпроектировщиком и утверждаться заказчиком резервуара.

В.9.2 Необходимость установки стационарного пожаротушащего оборудования должна быть обоснована оценкой взрывопожароопасности резервуара, включая предварительное планирование тушения возможного пожара, или принята в соответствии с нормами проектирования резервуарных парков на складах нефти и нефтепродуктов[2].

В.9.3 Стационарные и полустационарные системы пожаротушения должны предусматривать установку стационарных пеногенераторов и пенокамер, подачу пены средней и низкой кратности на или под слой продукта, комбинацию технологий тушения в зависимости от хранимого продукта, типа и объема резервуара, категории склада нефти и нефтепродуктов и других характеристик конкретного объекта.

В.10 Оборудование для водяного охлаждения при пожаре

В.10.1 Способы водяного охлаждения резервуара при пожаре (передвижной пожарной техникой, стационарной или полустационарной системами) должны определяться и разрабатываться генеральным проектировщиком и утверждаться собственником (заказчиком) резервуара.

В.10.2 Необходимость использования передвижной пожарной техники или стационарного и полустационарного оборудования для охлаждения резервуара при пожаре должна быть обоснована оценкой пожаровзрывоопасности резервуара, включая предварительное планирование тушения возможного пожара, или принята в соответствии с [34].

В.10.3 Интенсивность (удельные интенсивности - на единицу охлаждаемой площади стенки или длины периметра охлаждаемого резервуара) подачи воды на охлаждение горящего резервуара и соседнего с горящим резервуара должна быть обоснована теплотехническим расчетом или принята по [34].

В.11 Окраска резервуаров и резервуарного оборудования

В.11.1 Резервуары, дыхательные и предохранительные клапаны, стационарные пеногенераторы и пенокамеры должны иметь солнцезащитную окраску, обеспечивающую замедление прогрева резервуара от лучистого теплового воздействия соседнего очага пожара.

Запрещается окрашивать:

- дыхательные и предохранительные клапаны - в синий или голубой цвет;

- стационарные пеногенераторы и пенокамеры - в красный цвет.

В.11.2 Черные и цветные маркировочные и информационные надписи на резервуарах следует размещать с наружной стороны группы резервуаров.

В.12 Технологическое оборудование

В.12.1 Резервуары в зависимости от их назначения должны быть оснащены следующим штатным технологическим оборудованием:

- приемо-раздаточными устройствами;

- устройствами отбора проб;

- устройствами для удаления подтоварной воды;

- устройствами для подогрева вязких нефтей и нефтепродуктов;

- устройствами для предотвращения накопления отложений в резервуаре;

- устройствами для зачистки;

- приборами контроля и сигнализации (уровнемеры, сигнализаторы уровня и температуры хранимого продукта, манометры контроля давления);

- световыми и монтажными люками, люками-лазами, замерными люками, патрубками для установки оборудования.

В.12.2 Число и диаметр приемо-раздаточных устройств (ПРУ) определяют по максимальной производительности заполнения и опорожнения резервуара и скорости подъема жидкости.

Диаметр ПРУ определяют, исходя из максимальной скорости движения потока жидкости, но не более 2,5 м/с. При заполнении порожнего резервуара производительность заполнения через ПРУ должна ограничиваться скоростью 1,2 м/с до момента затопления приемо-раздаточного патрубка, а в резервуарах с плавающей крышей или понтоном - до их всплытия, независимо от вместимости резервуара и диаметра патрубка.

Максимальная производительность заполнения (опорожнения) резервуаров с плавающей крышей или понтоном должна ограничиваться скоростью перемещения плавающей крыши (понтона) и не превышать 3,3 м/ч для резервуаров объемом до 700 м³, 6 м/ч - для резервуаров объемом от 700 м³ до 30000 м³ включительно и 4 м/ч - для резервуаров объемом более 30000 м³. При нахождении плавающей крыши (понтона) на стойках скорость подъема (снижения) уровня жидкости в резервуаре не должна превышать 2,5 м/ч.

В.12.3 Резервуары всех типов должны оснащаться пробоотборниками, расположенными внизу. Ручной отбор проб через люк на крыше резервуара не допускается.

В.12.4 Для слива подтоварной воды резервуары должны оснащаться сифонными кранами, которые устанавливаются в 1 -м поясе стенки на расстоянии не более 1 м от усиливающей накладки люка-лаза.

В.12.5 Резервуары для хранения нефти должны оборудоваться устройствами для предотвращения накопления осадка. Необходимость применения и выбор устройств определяются технологическими особенностями режимов хранения.

В.12.6 Вязкие нефть и нефтепродукты должны храниться в резервуарах, имеющих теплоизоляционное покрытие и оборудованных устройствами подогрева, которые обеспечивают сохранение качества и пожарную безопасность.

В.12.7 Световые люки на стационарной и плавающей крыше должны устанавливаться равномерно по периметру резервуара. Для проветривания резервуара при зачистке световые люки в крыше и люки-лазы в 1-м (2-м или 3-м) поясах стенки должны располагаться диаметрально противоположно между собой.

В.12.8 Монтажный люк, устанавливаемый в стационарной крыше, понтоне и плавающей крыше, должен располагаться над приемо-раздаточными патрубками или вблизи них. В резервуаре с понтоном монтажные люки в стационарной крыше и понтоне должны располагаться на одной вертикальной оси.

В.12.9 Резервуары для хранения нефти и вязких нефтепродуктов должны быть оснащены зачистными люками, расположенными в 1-м поясе на уровне днища.

В.12.10 Резервуары с учетом сорта хранимого продукта необходимо оснащать сигнализаторами верхнего аварийного, верхнего и нижнего предельных уровней; в резервуарах с плавающими крышами или понтонами необходимо устанавливать (на равных расстояниях) не менее трех сигнализаторов уровня, работающих параллельно.

При отсутствии дистанционных сигнализаторов верхнего уровня должны быть предусмотрены переливные устройства, соединенные с резервной емкостью или сливным трубопроводом.